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关键词： 表面张力   断裂   液桥形态   液桥   微纳技术  

摘要： 受尺度效应的影响,液桥的形态特征决定了液桥力的变化,液桥力的变化对液桥的形成与断裂具有重要影响。基于液桥形态学的液桥断裂机理是生物、化学、材料、微纳技术等研究领域的理论基础。目前,液桥断裂研究属于跨学科研究,涉及数学、流体力学、界面化学、材料学等学科,但较少有专注于液桥形态学的液桥断裂研究的综述。本综述总结了轴对称液桥、非轴对称液桥和非牛顿流体液桥的断裂理论模型和实验方法。首先,介绍了平衡或稳定状态下,液桥受迫拉伸、断裂过程中产生的流体弱非线性行为。其次,描述了液体体积、黏度、表面张力、表面润湿性和粗糙度、断裂速度、液桥形态等关键因素对液桥断裂位置或分配率的影响,归纳了研究影响液桥断裂参数时所采用的实验方法,讨论了不同实验装置的结构特征及其优缺点,总结并提出了该研究的创新特性和高价值的研究方向。最后,展望了微纳技术领域的液桥断裂的前沿研究方向,指出建立更全面的液桥断裂模型、研究多参数约束下的液桥断裂机理和控制方法是未来的研究重点。

关键词： 格子Boltzmann方法   流体密度   模拟精度   液滴接触角   密度偏差   单液滴   模拟过程  

摘要： 采用单组分多相格子Boltzmann方法研究单液滴在等温基板上蒸发时,在壁面边界附近施加虚拟流体层来提高模拟精度是十分必要的。本文采用基于伪势法的流固作用模型,结合构造虚拟流体层的不同方法,研究了不同接触角方案对模拟过程中产生的最大虚假速度和近壁面流体密度偏差的影响,结果表明:基于伪势法构造流固作用力,当液滴接触角θ < 120˚时,采用复制流体密度法构建虚拟流体层会产生最小的虚假速度和密度偏差,且存在密度偏差为0的最佳接触角,是较为理想的构建虚拟流体层,提高模拟精度的接触角方案。

关键词： 黑龙潭金矿   流体包裹体   成矿流体   随县  

摘要： 黑龙潭金矿是湖北省内达到中型规模的老矿山,金矿开采始于上世纪80年代。矿床属岩浆热液型金矿,热液阶段包括黄铁矿-绢云母-石英阶段、石英-多金属硫化物阶段、方解石-石英-多金属硫化物阶段.流体包裹体分为含CO_(2)水溶液流体(C型)、富CO_(2)流体包裹体(PC型)和水溶液流体包裹体(W型)。流体包裹体均一温度148℃~210℃,盐度4.1~11.4wt.%NaCl equiv,成矿流体来源与深部壳幔熔融的岩浆热液密切相关,成矿过程中有变质水、大气降水混入。

关键词： 物理实验   拉脱法   表面张力   电压测量   相对误差  

摘要： 拉脱法测量液体表面张力系数实验中,力敏传感器对外输出电压是实验需要测量的重要参量。明确电压的测量点对于深入理解实验原理,提高实验测量精确度具有十分重要的意义。本文在传统拉脱法测量液体表面张力系数实验原理的基础上,重点对测量过程中吊环及液膜的状态、受力变化以及电压随吊环带出液膜高度的变化情况展开研究。最终明确了实验中电压测量点的选取,修正了理论分析计算公式并进行了实验验证。验证结果表明:吊环在临界状态时,传感器对外输出电压U_(1)应选取电压读数最大值更符合实验原理;且吊环带起液膜的质量不能忽略,应纳入理论分析计算中才能得到更为精确的结果。该研究结果可为本实验的课程教学提供分析思路与参考。

关键词： 山岭子地热田   蓟县系雾迷山组   环境同位素   稀有气体  

摘要： 为分析天津山岭子地热田地热流体化学成因、赋存条件及物质来源,笔者通过采集地热流体样品和测试分析,对天津山岭子地热田蓟县系雾迷山组地热流体同位素特征进行了研究,总结了天津山岭子地热田蓟县系雾迷山组地热流体起源与形成机理。结果表明:研究区蓟县系雾迷山组地热流体^(87)Sr/^(86)Sr范围为0.7113~0.7118,指示碳酸盐岩溶解成因,表现出明显的时间累积效应;蓟县系雾迷山组热储流体的^(40)Ar/^(36)Ar范围为301~412,远小于幔源^(40)Ar/^(36)Ar,可排除其幔源物质成因。δ^(34)S范围为34.1‰~34.6‰,气体组分含量以氮气和甲烷为主,指示其还原环境。本文研究结果对山岭子地热田地热资源的开发利用具有借鉴参考意义。

关键词： 表面张力   温度   氨水浓度   表面活性剂  

摘要： 采用铂金板法测定了不同浓度、温度及不同表面活性剂条件下氨水溶液的表面张力值,并用高速摄像机记录铂金板浸入、脱离液体过程的浸润高度。结果表明,温度或浓度的变化均与氨水溶液的表面张力值呈现不同程度的负相关关系。在20.5~45℃范围内,不同浓度氨水的表面张力值下降幅度在9.17%~11.48%;随着氨水浓度在0~25%范围内增加,溶液表面张力值逐渐下降,降幅达15.20%;不同表面活性剂的加入可显著降低氨水的表面张力值,10%浓度的氨水表面张力值降幅最高达46.18%;所有测量结果中铂金板的浸润高度和面积值与表面张力值变化呈相反趋势。

关键词： 化学吸收   亲水改性塑料规整填料   表面张力   气速   粘度   有效传质面积  

摘要： 用塑料填料代替不锈钢填料能显著降低碳捕集吸收塔的投资成本,为提高填料传质效率,需要评估其在不同吸收剂环境下的传质性能。该文以CO_(2)(空气)-NaOH水溶液体系为基础,添加非离子表面活性剂改变溶液表面张力和添加聚乙二醇改变溶液粘度来模拟不同的吸收剂环境。在内径为300mm、填料高度为2000mm的填料塔中,测试并比较ST250Y亲水改性塑料填料和不锈钢填料的传质性能和特点。实验结果表明:亲水改性塑料填料与不锈钢填料传质性能在多种工况条件下都表现出相似特性,塑料填料在低表面张力的吸收剂环境中更具优势。在实验的基础上,拟合2种填料的预测关联式,能够有效预测在不同气速、液体表面张力和粘度条件下填料的有效传质面积,预测值与实验值比较吻合。

关键词： 贾敏效应   水平集   注入速率   液相黏度   表面张力   孔喉比  

摘要： 为考察泡沫流体的注入速率、液相黏度、表面张力、曲率半径对通过孔喉时产生的贾敏效应阻力的影响,建立了孔喉几何模型,采用水平集方法追踪界面变化,研究了微尺度下贾敏效应下泡沫的运移规律。结果表明,注入速率越大,注入压力越大,贾敏效应阻力越大;液相黏度越大,泡沫液膜强度越大,贾敏效应阻力越大;贾敏效应阻力与表面张力呈正相关关系,表面张力越大,较难发生形变,所需的驱动力就越大;贾敏效应阻力与曲率半径呈负相关关系,曲率半径越大,贾敏效应阻力越小。该研究结果对油气田开发中合理利用贾敏效应具有一定的借鉴意义。

关键词： 锡石U-Pb年龄   流体包裹体   H-O-S-Pb同位素   小孤山矿床   大兴安岭南段  

摘要： 毛登-小孤山地区是大兴安岭南段锡多金属成矿带代表性矿区,由小孤山锡锌矿床和毛登锡钼铋多金属矿床组成。小孤山矿床锡石U-Pb Tera-Wasserburg谐和年龄为134.8±1.9Ma,表明其形成于早白垩世。该矿床成矿过程可划分为4个阶段:锡石-黄铁矿-石英-电气石阶段(Ⅰ阶段)、锡石-黄铜矿-闪锌矿-石英-萤石阶段(Ⅱ阶段)、闪锌矿-方铅矿-石英-萤石阶段(Ⅲ阶段)、黄铁矿-石英-方解石阶段(Ⅳ阶段)。小孤山矿床主要发育富液两相包裹体(WL型)、富气两相包裹体(WG型)及含子矿物包裹体(S型)。Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ阶段均发育WL、WG和S型包裹体,Ⅳ阶段仅出现WL型包裹体。从Ⅰ至Ⅳ阶段流体包裹体均一温度/盐度分别为420-443℃/8.3%-52.0%NaCleqv、286-379℃/4.0%-40.2%NaCleqv、214-299℃/3.8%-36.1%NaCleqv、178-195℃/2.1%-3.3%NaCleqv,表明从早阶段到晚阶段成矿流体由高温高盐度向低温低盐度转化,且前三个阶段流体盐度波动大,暗示成矿流体发生了多次沸腾。矿床的δ18O水介于-2.6‰-11.0‰,δD介于-107‰--91‰,Ⅰ和Ⅱ阶段的成矿流体以岩浆水为主,Ⅲ阶段开始有大气降水的加入。硫化物的δ34SCDT值介于-3.3‰--0.6‰,206Pb/204Pb介于17.772-18.427,207Pb/204Pb介于15.482-15.679,208Pb/204Pb介于37.668-38.622,表明成矿物质来源于早白垩世花岗质岩浆。流体沸腾和降温是矿质沉淀的两种主要机制。

关键词： 液态铅铋合金(LBE)   轴流式核主泵   物性参数   流动损失  

摘要： 为了满足第四代核电系统铅铋(LBE)快堆模块化的结构要求,其主循环泵常采用轴流式结构,掌握铅铋介质在轴流式核主泵内的流动特性是铅铋快堆设计的关键性问题之一。但是目前泵的理论设计与实验都是以清水介质为前提,当实际应用在LBE介质下时,必然会导致泵的内外特性与设计目标和实验状态出现明显差异。通过计算流体力学(CFD)方法采用SST k-ω湍流模型对铅铋介质和清水介质进行瞬态数值计算,分析额定工况下两种介质在叶轮和导叶计算域的能量变化及其规律。结果表明:按照轴流泵水力设计方法完成的水力设计方案,在额定工况下,LBE介质相较与清水介质的扬程与效率均有明显提高。在叶轮计算域,LBE介质静扬程的提高是导致其总扬程与效率均优于清水介质的主要原因;在导叶计算域,LBE介质的流动损失明显低于清水介质,LBE介质在导叶轮毂处的分离现象明显弱于清水介质。